人類DNA比DNA單細(xì)胞生命更柔軟

單細(xì)胞生物體比人類和水稻等多細(xì)胞生物體具有更硬的DNA。理論物理學(xué)家第一次設(shè)法模擬全基因組中的折疊以得出這個結(jié)論。2月7日在生物物理期刊上發(fā)表。局部剛度DNA使用四個基本字母存儲信息，這些基本字母編碼排列我們體內(nèi)所有過程的蛋白質(zhì)。每個長約2米的DNA分子都精心盤繞以適應(yīng)細(xì)胞內(nèi)部。剛度的局部變化允許更少或更多的包裹，從而影響每組字母的可讀性。基因中的這些機(jī)械線索提供了第二層信息，正如萊頓物理學(xué)家Helmut Schiessel在理論上早些時候所證明的那樣。

一般規(guī)則

現(xiàn)在，在后續(xù)研究中，Schiessel和他的同事改進(jìn)了他們的計算機(jī)模型，允許他們計算50種物種的全基因組中的折疊。這導(dǎo)致了生物物理學(xué)中新的一般規(guī)則的發(fā)現(xiàn)：像酵母這樣的單細(xì)胞物種的特征是在基因開始時DNA序列中存在僵硬的延伸，而像人類，小鼠或斑馬魚這樣的多細(xì)胞生命體具有柔軟的伸展。“單細(xì)胞物種需要在它們所擁有的一個細(xì)胞中獲得所有基因，”Schiessel解釋說。“因此，它需要堅硬的DNA，因此很容易讀出。人類有許多不同類型的細(xì)胞，我們發(fā)現(xiàn)這反映在軟DNA中。”

全基因組

為了發(fā)現(xiàn)它們，研究人員對許多模擬基因序列進(jìn)行了平均分析，并在新基因開始時觀察了剛度。與現(xiàn)實生活實驗的比較表明該模型有效。Schiessel：“我們的模擬比實驗快得多，因此我們能夠首次分析幾種生命形態(tài)的完整基因組。您可以從我們的發(fā)現(xiàn)中認(rèn)為DNA越軟，生命形式越復(fù)雜，但足夠有趣，我們發(fā)現(xiàn)水稻含有我們分析的所有物種中最軟的DNA。“

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